化学必修ⅰ人教新课标同步知识点学练考--无机非金属材料的主角-硅

1、无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角- -硅硅 2【教法探析】【学法导引】 【模拟练习】【真题再现】31.了解了解SiO2、H2SiO3的主要性质。的主要性质。2.了解硅、硅酸盐的主要性质。了解硅、硅酸盐的主要性质。3.了解几种重要无机非金属材料的了解几种重要无机非金属材料的生产及用途。生产及用途。4.了解晶体硅的重要用途。了解晶体硅的重要用途。4硅在地壳中的含量仅次于硅在地壳中的含量仅次于 ，硅的氧化物和，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的硅酸盐约占地壳质量的90%以上；硅原子最外层以上；硅原子最外层有有 个电子，主要形成个电子，主要形成 价的化合物。价的化合物。基础知识梳理基础知识梳理氧

2、氧445一、二氧化硅一、二氧化硅1存在存在存在形态有存在形态有 形和形和 形两大类，水晶、玛瑙的形两大类，水晶、玛瑙的主要成分是结晶的二氧化硅。主要成分是结晶的二氧化硅。2物理性质物理性质熔点熔点硬度硬度溶解性溶解性高高大大不溶于水不溶于水无定无定结晶结晶63.化学性质化学性质74用途用途(1)沙子是基本的建筑材料。沙子是基本的建筑材料。(2)纯净的纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作光导纤维。料，可以制作光导纤维。(3) 和玛瑙制作饰物和工艺品。和玛瑙制作饰物和工艺品。石英石英8保存保存NaOH溶液时能使用玻璃塞吗？为什么？溶液时能使用玻璃塞吗？

3、为什么？【思考思考提示提示】不能。因不能。因NaOH会与玻璃的会与玻璃的主要成分主要成分SiO2反应，生成的反应，生成的Na2SiO3溶液会使瓶溶液会使瓶塞与瓶壁粘连在一起。塞与瓶壁粘连在一起。思考9二、硅酸二、硅酸1硅酸的性质硅酸的性质(1)弱酸性弱酸性向向Na2SiO3溶液中通入溶液中通入CO2，反应的化学方程式为，反应的化学方程式为Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3。结论：结论：H2SiO3酸性比酸性比H2CO3酸性酸性 。(2)不稳定性不稳定性弱弱102硅酸的制备硅酸的制备可溶的硅酸盐与较强的酸反应可制得硅酸，可溶的硅酸盐与较强的酸反应可制得硅酸，Na2SiO3与盐酸

4、反应的化学方程式为与盐酸反应的化学方程式为Na2SiO32HCl=H2SiO32NaCl。3硅酸的存在及用途硅酸的存在及用途(1)浓度小时：形成硅酸溶胶；浓度小时：形成硅酸溶胶；(2)浓度大时：形成浓度大时：形成 。(3)硅胶硅胶硅酸凝胶经干燥脱水得到的硅酸干凝胶称为硅酸凝胶经干燥脱水得到的硅酸干凝胶称为“ ”，具有强的具有强的 ，常用作干燥剂或催化剂的载体。，常用作干燥剂或催化剂的载体。硅胶硅胶吸水性吸水性硅酸凝胶硅酸凝胶11三、硅酸盐三、硅酸盐1概念：硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化概念：硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。合物的总称。2硅酸盐的性质硅酸盐的性质硅酸盐是一类结构

5、复杂的固态物质，大多硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多不溶不溶于水，于水，化学性质很化学性质很 。稳定稳定123硅酸盐组成的表示硅酸盐组成的表示通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成。通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成。例如：例如：Na2SiO3： ；长石长石KAlSi3O8： ；4最常见的硅酸盐最常见的硅酸盐Na2SiO3Na2SiO3的水溶液俗称的水溶液俗称 ，能制备硅胶和木材防火，能制备硅胶和木材防火剂。剂。水玻璃水玻璃Na2OSiO2K2OAl2O36SiO2135三种常见的硅酸盐产品三种常见的硅酸盐产品硅酸盐硅酸盐产品产品原料原料主要设备主要设备主要成分主要成分

6、水泥水泥石灰石、黏土石灰石、黏土水泥回转水泥回转窑窑硅酸二钙硅酸二钙2CaOSiO2硅酸三钙硅酸三钙3CaOSiO2铝酸三钙铝酸三钙3CaOAl2O3玻璃玻璃纯碱、石灰石、纯碱、石灰石、石英石英玻璃窑玻璃窑Na2OCaO6SiO2陶瓷陶瓷黏土黏土14四、硅单质四、硅单质1种类：单质硅有种类：单质硅有 和和 两类。两类。2结构：晶体硅的结构与金刚石相似。结构：晶体硅的结构与金刚石相似。3性质性质(1)物理性质：物理性质：晶体晶体无定形无定形色、态色、态光泽光泽熔点熔点硬度硬度 质地质地 导电性导电性灰黑色固体灰黑色固体 金属光泽金属光泽高高大大脆脆半导体半导体15(2)化学性质：在常温下化学性质

7、不活泼，但能化学性质：在常温下化学性质不活泼，但能与与 、 发生反应。发生反应。4用途用途(1)半导体材料，如硅芯片等。半导体材料，如硅芯片等。(2)新型能源，如光电池等。新型能源，如光电池等。氢氟酸氢氟酸强碱强碱16(1)(1)了解碳、硅单质及其重要化合物的主要性质了解碳、硅单质及其重要化合物的主要性质及应用及应用(2)(2)了解碳、硅单质及其重要化合物对环境质量了解碳、硅单质及其重要化合物对环境质量的影响的影响一、重点难点一、重点难点17二、考点关注二、考点关注(1)(1)以新材料、新技术为背景考查碳、硅及其以新材料、新技术为背景考查碳、硅及其化合物的主要性质及用途化合物的主要性质及用途(

8、2)(2)以实验探究、框图及硅的制取考查氧化还以实验探究、框图及硅的制取考查氧化还原反应方程式的书写原反应方程式的书写18三、考点展示三、考点展示19四、本节关键点四、本节关键点1牢记牢记2种物质的用途：种物质的用途：晶体硅：半导体材料制芯片、太阳能电池。晶体硅：半导体材料制芯片、太阳能电池。二氧化硅：制光导纤维。二氧化硅：制光导纤维。202熟记熟记5个化学方程式：个化学方程式：Si4HF=SiF42H2Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2SiO24HF=SiF42H2OSiO22NaOH=Na2SiO3H2ONa2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO32122五、考试误区五、考

9、试误区1病例：病例：二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器耐酸容器诊断：二氧化硅可以与氢氟酸反应诊断：二氧化硅可以与氢氟酸反应2病例：病例：硅单质常用作半导体材料和光导纤维硅单质常用作半导体材料和光导纤维诊断：光导纤维的成分是二氧化硅，不是硅诊断：光导纤维的成分是二氧化硅，不是硅233病例：病例：黏土的主要成分是三氧化二铝黏土的主要成分是三氧化二铝诊断：黏土的主要成分是硅酸盐诊断：黏土的主要成分是硅酸盐4病例：病例：Si、SiO2、H2SiO3 可以满足可以满足 一步转化关系一步转化关系诊断：诊断：SiO2虽为酸性氧化物，但不溶于水虽为酸性氧化物，但不

10、溶于水241.下列关于下列关于SiO2和和CO2的说法中正确的是的说法中正确的是()ACO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐分别是碳酸和硅酸的酸酐BCO2和和SiO2与水反应分别生成相应的酸与水反应分别生成相应的酸CCO2是酸性氧化物，是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物是两性氧化物DCO2和和SiO2都是由相应的分子组成的都是由相应的分子组成的【解析解析】虽然虽然SiO2是是H2SiO3的酸酐，但的酸酐，但CO2可可溶于水生成溶于水生成H2CO3，SiO2却不能溶于水生成却不能溶于水生成H2SiO3，B错误；错误；SiO2与与CO2都是酸酐，都是酸性氧化物，都是酸酐，都是酸性氧化物，A正确，正

11、确，C错误；错误；CO2是由是由CO2分子构成的，而分子构成的，而SiO2则是由硅原则是由硅原子和氧原子构成的，子和氧原子构成的，SiO2中不存在分子，中不存在分子，D错误。错误。【答案答案】A252.下列关于二氧化硅的说法中正确的是下列关于二氧化硅的说法中正确的是()A二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成B在二氧化硅晶体中，每个硅原子周围结合在二氧化硅晶体中，每个硅原子周围结合4个氧原子个氧原子C二氧化硅可用来制作干燥剂二氧化硅可用来制作干燥剂D二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸解析解析：选选B。SiO2晶体中

12、不存在单个分子，其结构晶体中不存在单个分子，其结构中每个硅原子周围结合中每个硅原子周围结合4个氧原子，每个氧原子周围结个氧原子，每个氧原子周围结合合2个硅原子，所以硅原子与氧原子的个数比为个硅原子，所以硅原子与氧原子的个数比为1 2，化学式写作化学式写作SiO2，故，故A错误，错误，B正确；硅酸在一定条件正确；硅酸在一定条件下制得硅胶，硅胶可用作干燥剂，下制得硅胶，硅胶可用作干燥剂，C错误。错误。SiO2是酸性是酸性氧化物，但常温下可与氢氟酸反应，氧化物，但常温下可与氢氟酸反应，D错误。错误。263.3.下列离子方程式书写不正确的是下列离子方程式书写不正确的是( ( ADAD ) )A A往往

13、NaOHNaOH溶液中通入少量溶液中通入少量COCO2 2：COCO2 2OHOH=HCO=HCO3 3B BH H2 2SiOSiO3 3与与NaOHNaOH溶液混合：溶液混合：2OH2OHH H2 2SiOSiO3 3=2H=2H2 2O OSiOSiO3 32 2C C石英砂与烧碱反应制水玻璃：石英砂与烧碱反应制水玻璃：SiOSiO2 22OH2OH=SiO=SiO3 32 2H H2 2O OD D往水玻璃中通入二氧化碳：往水玻璃中通入二氧化碳：NaNa2 2SiOSiO3 3H H2 2O OCOCO2 2=H=H2 2SiOSiO3 32Na2NaCOCO3 32 2274.下列试

14、剂可用带玻璃塞的玻璃瓶存放的是下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶存放的是 ( C )ANaOH溶液溶液BNa2SiO3溶液溶液C盐酸盐酸 D氢氟酸氢氟酸28答案：答案： D291.（2011江苏卷）下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是A.常温下浓硫酸能是铝发生钝化，可在常温下用铝制贮藏贮运浓硫酸B.二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器C.二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒D.铜的金属活泼性比铁的差，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀30【解析】本题属于元素及其化合物知识的考查范畴，这些内容都来源于必修一、选修四和必修二等课本内容。看来高三一轮复习一定注意要抓课本、抓基础，不能

15、急功近利。二氧化硅不与任何酸反应，但可与氢氟酸反应。二氧化氯中氯的化合价为4价，不稳定，易转变为1价，从而体现氧化性。铜的金属活泼性比铁的差，在原电池中作正极，海轮外壳上装铜块会加快海轮外壳腐蚀的进程。【答案】A312.（2011山东卷）某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素A.在自然界中只以化合态的形式存在B.单质常用作半导体材料和光导纤维C.最高价氧化物不与酸反应D.气态氢化物比甲烷稳定32【解析】依据原子核外电子的排布规律可知，在短周期元素中原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半的元素可以是Li或Si元素，但Li属于金属不符合题意，因此该元素是Si元素。硅是一种亲氧元素，在自然界它总是与氧相化合的，因此在自然界中硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在，选项A正确；硅位于金属和非金属的分界线附件常用作半导体材料，二氧化硅才用作光导纤维，选项B不正确；硅的最高价氧化物是二氧化硅，SiO2与酸不反应但氢氟酸例外，与氢氟酸反应生成SiF4和水，因此氢氟酸不能保存在玻璃瓶中，选项C不正确；硅和碳都属于A，但硅位于碳的下一周期，非金属性比碳的弱，因此其气态氢化物的稳定性比甲烷弱，选项D也不正确。【答案】A333.（2010福建卷）下列各组物质中，满足下图